Россия
В работе приводится информация по физическим свойствам дерново-подзолистых почв Кочевского муниципального округа Пермского края. Изученные почвы характеризуются тяжелосуглинистым и легкосуглинистым гранулометрическим составом, оптимальной плотностью сложения, хорошим и удовлетворительным структурным состоянием в пахотном слое. Микрооструктуренность высокая, степень агрегированности слабая и низкая. Лучшим структурным состоянием обладает дерново-подзолистая тяжелосуглинистая почва.
гранулометрический, агрегатный и микроагрегатный состав, коэффициент структурности, критерий водопрочности
Актуальность. На дерново-подзолистых почвах часто располагаются сельскохозяйственные угодья, где возделываются зерновые культуры и многолетние травы. Для благоприятного выращивания культур и для предотвращения потерь урожая, постоянно проводятся исследования состава и свойств почв. На вынос или накопление питательных веществ в почве, функционирование растений влияют и физические свойства, такие как гранулометрический и агрегатный состав [1]. Также, структурное состояние почв в первую очередь связано с содержанием и качеством гумуса [2].
Цель исследования – изучить физические свойства дерново-подзолистых почв ООО «Родина» Кочевского муниципального округа Пермского края.
Условия, объекты и методы исследования. Объектами исследования явились дерново-подзолистые почвы ООО «Родина» Кочевского муниципального округа Пермского края, расположенные на пашне. Отличие данных почв между собой выражается в степени оподзоленности и мощности пахотного слоя.
Разрез 1 - Почва дерново-слабоподзолистая среднепахотная тяжелосуглинистая на элювии пермских глин ПIДIIТЭ, разрез был заложен на невысоком водоразделе, на склоне 3-5°. Координаты: В.Д. 59,6423, С.Ш. 54,5014. Мощность почвенного профиля составляет 1 метр.
Разрез 2 - Почва дерново-мелкоподзолистая мелкопахотная легкосуглинистая на водноледниковых отложениях П2ДIЛВ. Данный разрез заложен на склоне средней высоты. Координаты: В.Д. 59,6436, С.Ш. 54,5045. Мощность почвенного профиля составляет 110 сантиметров.
Разрез 3 - Почва дерново-неглубокоподзолистая среднепахотная легкосуглинистая почва на водноледниковых отложениях П3ДIIЛВ, заложенный на выровненном участке. Координаты: В.Д. 59,6343, С.Ш. 54,4972. Мощность почвенного профиля составляет 130 сантиметров.
Лабораторные анализы выполнялись на кафедре почвоведения Пермского аграрно-технологического университета им. Д.Н. Прянишникова по стандартным методам [3, 4].
Обсуждение результатов. Характерным для исследуемых почв является кислая реакция среды, которая варьируется от 3,4 (очень сильнокислая) до 5,3 (слабокислой). Содержание гумуса в пахотном слое дерново-подзолистых почв низкое (2,05-3,62 %), емкость катионного обмена низкая и умеренно низкая (9,1-18,7 мг-экв/100г), степень насыщенности основаниями средняя и повышенная (50-79%). Количество гумуса и состав обменных катионов значительно влияют на свойства данных почв, в том числе и на физические [2, 5].
Гранулометрический состав пахотного слоя исследуемых почв тяжело- и легкосуглинистый (табл. 1). В горизонтах с признаками элюирования (А2В и А2) супесчаный состав, где содержание частиц < 0,01 составляет около 18,0 %. В иллювиальных горизонтах наблюдается утяжеление гранулометрического состава и увеличение содержания илистой фракции. Это подтверждает развитие процессов оподзоливания.
Отличия в гранулометрии дерново-подзолистых почв ООО «Родина», в первую очередь, связаны с разными почвообразующими породами. Так, дерново-слабоподзолистая тяжелосуглинистая почва сформирована на элювии пермских глин, дерново-мелоподзолистая и дерново-неглубокоподзолистая легкосуглинистые почвы – водноледниковых отложениях.
Таблица 1 - Гранулометрический состав дерново-подзолистых почв
|
Горизонт, глубина образца, см |
Диаметр частиц, мм, содержание, % |
|||||||||
|
1-0,25 |
0,25-0,05 |
0,05-0,01 |
0,01-0,005 |
0,005-0,001 |
< 0,001 |
< 0,01 |
||||
|
Разрез 1 Дерново-слабоподзолистая тяжелосуглинистая |
||||||||||
|
Апах 0-28 |
13,4 |
40,0 |
1,8 |
13,6 |
13,4 |
17,8 |
44,8 |
|||
|
В1 29-54 |
0,8 |
34,1 |
14,0 |
7,6 |
18,9 |
24,6 |
51,1 |
|||
|
В2 55-71 |
3,4 |
21,3 |
18,2 |
11,1 |
16,2 |
29,8 |
57,1 |
|||
|
ВС 72-100 |
3,2 |
31,0 |
39,9 |
11,1 |
6,7 |
8,1 |
25,9 |
|||
|
Разрез 2 Дерново-мелкоподзолистая легкосуглинистая |
||||||||||
|
Апах 0-16 |
29,8 |
39,9 |
9,4 |
2,3 |
6,1 |
12,5 |
20,9 |
|||
|
А2В17-30 |
29,8 |
39,9 |
12,4 |
2,3 |
5,1 |
10,5 |
17,9 |
|||
|
В1 31-72 |
30,0 |
31,1 |
16,2 |
4,1 |
5,2 |
13,4 |
22,7 |
|||
|
В2 73-110 |
24,4 |
52,1 |
1,0 |
8,0 |
2,0 |
12,5 |
22,5 |
|||
|
Разрез 3 Дерново-неглубокоподзолистая легкосуглинистая |
||||||||||
|
Апах 0-21 |
31,5 |
35,6 |
11,9 |
6,1 |
0,4 |
14,5 |
21,0 |
|||
|
А2 22-38 |
40,9 |
32,1 |
9,0 |
8,9 |
2,9 |
6,2 |
18,0 |
|||
|
В1 39-95 |
35,1 |
34,8 |
4,8 |
8,1 |
7,1 |
10,1 |
25,3 |
|||
|
В2 96-115 |
33,8 |
40,0 |
2,4 |
5,1 |
6,6 |
12,1 |
23,8 |
|||
|
ВС 116-130 |
32,3 |
34,2 |
2,2 |
0,9 |
7,0 |
23,4 |
31,3 |
|||
При оценке общих физических свойств дерново-подзолистых почв было установлено, что пахотный слой обладает оптимальной плотностью сложения (1,1-1,12 г/см3), удовлетворительной и хорошей общей пористость (53-56%). Подпахотный горизонт более уплотнен, но в рамках допустимых значений для развития корневых систем сельскохозяйственных культур. Далее по профилю происходит уплотнение горизонтов, соответственно плотность сложения возрастает, а общая пористость снижается (табл. 2).
Таблица 2 - Общие физические свойства дерново-подзолистых почв
|
Горизонт, глубина образца, см |
Плотность твердой фазы почвы, г/см3 |
Плотность почвы, г/см3 |
Общая пористость, % |
|
|
Разрез 1 Дерново-слабоподзолистая тяжелосуглинистая |
||||
|
Апах 0-28 |
2,49 |
1,10 |
55,8 |
|
|
В1 29-54 |
2,77 |
1,22 |
55,9 |
|
|
В2 55-71 |
2,34 |
1,32 |
43,6 |
|
|
ВС 72-100 |
2,45 |
1,51 |
38,4 |
|
|
Разрез 2 Дерново-мелкоподзолистая легкосуглинистая |
||||
|
Апах 0-16 |
2,43 |
1,10 |
54,7 |
|
|
А2В17-30 |
2,87 |
1,17 |
59,2 |
|
|
В1 31-72 |
2,37 |
1,37 |
42,2 |
|
|
В2 73-110 |
2,77 |
1,37 |
50,5 |
|
|
Разрез 3 Дерново-неглубокоподзолистая легкосуглинистая |
||||
|
Апах 0-21 |
2,41 |
1,12 |
53,5 |
|
|
А2 22-38 |
2,43 |
1,20 |
50,6 |
|
|
В1 39-95 |
2,49 |
1,48 |
40,6 |
|
|
В2 96-115 |
2,56 |
1,48 |
42,2 |
|
|
ВС 116-130 |
2,57 |
1,50 |
41,6 |
|
Лучшим структурным состоянием характеризуется дерново-слабоподзолистая тяжелосуглинистая почва (разр. 1): содержание агрономически ценных структурных и водопрочных агрегатов хорошее (соответственно, 78,1 и 56 %), коэффициент структурности отличный, критерий водопрочности и водоустойчивость хорошие (табл. 3). Это благодаря более высокому содержанию гумуса и физической глины [2, 5].
Таблица 3 - Агрегатный состав дерново-подзолистых почв
|
Диаметр частиц, мм, содержание, % |
К |
А |
||||||||||
|
>10 |
10-7 |
7-5 |
5-3 |
3-2 |
2-1 |
1-0,5 |
0,5-0,25 |
<0,25 |
0,25 -10 |
|||
|
Разрез 1 Дерново-слабоподзолистая тяжелосуглинистая, Апах 0-28 |
||||||||||||
|
21,9 - |
7,9 - |
11,7 - |
21,3 1,4 |
4,5 2,8 |
12,2 11,0 |
20,2 12,0 |
0,3 28,8 |
0,4 44,0 |
78,1 56,0 |
3,5 |
199 |
|
|
Разрез 2 Дерново-мелкоподзолистая легкосуглинистая, Апах 0-16 |
||||||||||||
|
33,7 - |
4,2 - |
5,6 - |
5,2 16,2 |
7,8 4,0 |
9,7 8,8 |
5,4 12,0 |
13,4 21,6 |
15,0 37,4 |
51,3 62,6 |
1,05 |
178 |
|
|
Разрез 3 Дерново-неглубокоподзолистая легкосуглинистая, Апах 0-21 |
||||||||||||
|
45,9 - |
7,9 - |
9,1 - |
11,0 - |
7,0 4,6 |
8,8 6,8 |
1,5 32,0 |
3,0 - |
4,9 56,6 |
48,3 43,4 |
0,9 |
711 |
|
Примечание: числитель – результаты «сухого» фракционирования, знаменатель – результаты «мокрого» просеивания; К – коэффициент структурности; А – критерий водопрочности.
Почвы 2 и 3 разрезов, из-за более легкого гранулометрического состава и низкого содержания гумуса, обладают удовлетворительным коэффициентом структурности. Содержание агрономически ценных агрегатов, тоже в основном, удовлетворительное. Очень хорошая водопрочность агрегатов только в дерново-неглубокоподзолистой почве. Вероятно, в данном случае, даже при незначительном количестве водопрочных агрегатов их устойчивость к разрушению водой − высокая.
Изучение микроагрегированности почв показало, что микрооструктуренность высокая (менее 15 %), данный показатель характеризует фактор дисперсности по Н.А. Качинскому (табл. 4). Степень агрегированности по Бейверу весьма слабая (разр. 1) и низкая (разр. 2 и 3). Установлено, что чем меньше содержание ила, тем выше микрооструктуренность и ниже степень агрегированности.
Таблица 4 - Микроагрегатный состав дерново-подзолистых почв
|
Диаметр частиц, мм, содержание, % |
Кд, % |
Аг, % |
||||||
|
1-0,25 |
0,25-0,05 |
0,05-0,01 |
0,01-0,005 |
0,005-0,001 |
< 0,001 |
|||
|
Разрез 1 Дерново-слабоподзолистая тяжелосуглинистая, Апах 0-28 |
||||||||
|
23,0 |
45,5 |
21,3 |
6,2 |
3,0 |
1,0 |
5,6 |
22,0 |
|
|
Разрез 2 Дерново-мелкоподзолистая легкосуглинистая, Апах 0-16 |
||||||||
|
16,7 |
59,4 |
15,5 |
6,4 |
1,5 |
0,5 |
4,0 |
8,4 |
|
|
Разрез 3 Дерново-неглубокоподзолистая легкосуглинистая, Апах 0-21 |
||||||||
|
16,3 |
59,6 |
11,6 |
11,0 |
1,4 |
0,1 |
0,7 |
11,6 |
|
Примечание: Кд – фактор дисперсности, Аг – степень агрегированности.
Получается, что количество фракции ила выше при гранулометрическом анализе, чем при микроагрегатном. А содержание песчаных фракций в микроагрегатном составе наоборот выше, так как к элементарным почвенным частицам песчаного размера прибавятся еще и микроагрегаты с диаметром, равным песчаным компонентам [6]. Например, в гранулометрическом составе пахотного слоя почвы 1 разреза фракция песка составляет 53,4 % (табл. 1), а в микроагрегатном 68,5 %.
Выводы. Таким образом, от гранулометрического состава дерново-подзолистых почв ООО «Родина» Кочевского муниципального округа Пермского края зависят и другие физические свойства. Чем выше содержание физической глины, тем почвы более оструктурены, и тем выше общая пористость. Плотность пахотного слоя данных почв оптимальная для развития корневой системы сельскохозяйственных культур. Для улучшения оструктурности легкосуглинистых дерново-подзолистых почв рекомендуется внесение известковых и органических удобрений.
1. Глухих М.А., Батраева О.С. Земледелие: учебное пособие. Санкт-Петербург: Лань, 2022. 216 с.
2. Лобанова Е.С. Роль гумуса в образовании структуры почв Пермского края // Материалы Международной научной конференции I Никитинские чтения «Актуальные проблемы почвоведения, агрохимии и экологии в природных и антропогенных ландшафтах». Пермь : ИПЦ «Прокростъ», 2020. С. 76-80. EDN: https://elibrary.ru/ZJZYAQ
3. Самофалова И.А., Лобанова Е.С. Почвоведение: лабораторный практикум. Пермь: ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, 2020. 115 с.
4. ГОСТ 12536-2014 Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2003. 16 с.
5. Грищенко И.Ю., Воробьев В.Б. Изменение водно-физических и некоторых свойств дерново-подзолистой легкосуглинистой почвы под влиянием гумусированности // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 2. С. 110-113. EDN: https://elibrary.ru/XRYYAP
6. Шеин Е.В., Гончаров В.М. Агрофизика. Ростов-на-Дону: Феникс, 2006. 400 с.
